JPS58751A - 超音波対物レンズの前面を清掃しそして湿らすための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、超音波対物レンズの前面を清掃しそして湿ら
すための方法および装置に関する。

西ドイツ国特許公開第２．５０４．９８８号公報によれ
ば、音波顕微鏡が公知になっている。この顕微鏡の重要
部分は、音波を焦点を集める音波レンズである。音波を
発生させそして検出するため、音波レンズの表面に取付
けられたピエゾ電気変換装置が用いられ、該変換装置は
高周波発生器、又は高周波受信器に接続されている。音
波レンズとピエゾ電気変換装置から成っている構成要素
は、超音波対物レンズと呼ばれるものである。

音波レンズの内部で、ピエゾ電気変換装置は音波の平面
波を発生する。音波レンズの前面の特殊な形状により放
出される音波は、小さな音波速度係数を有する媒質の内
部に移行する際に焦点に集められる。通常前面は凹面の
球面形状になっており、その際、該面は更に研摩されそ
して反射が減少する様に処理されている。この様な前面
の曲率半径は約１００μｍであり、そして面の直径は約
８０μｍである。

音波が小さな音波速度係数を有する媒質（液浸）の中に
移行するためには、レンズの前面と液浸との間の緊密で
妨害されない接触が存在していることが重要である。と
のためには、前面表面上のあらゆる付着物が取り除かれ
なければならない。何故ならば、若し付着物が完全に取
り除かれていないならば、前面は液浸により完全に湿ら
されることができず、空気泡が前面により形成された凹
面の球面に閉じ込められるからである。

超音波対物レンズの前面を清掃しそして湿らすことは、
音波顕微鏡の作業開始の度毎にそして標本を交換する度
毎に実施されなければならない。通常行われる方法は、
蒸溜水で湿らされた綿棒で前面をこすり、顕微鏡の出力
信号に綿棒の運動の結果として生起する映像信号があら
れれるまで続けるのである。

その後でピペットを用い液浸の一滴、例えば１１１同様
に蒸溜水の一滴が前面の表面に与えられる。

この様な清掃しそして湿らす方法は、困難であり時間の
かかる作業である。作業開始する前の最初の清掃のため
には、しばしば３０分又は４５分の時間が必要である。

このことは、綿棒の頭部が超音波対物レンズの清掃すべ
き前面よシも非常に犬であり、個々の繊維が凹面の球面
に侵入し、そして前面全体を拭くかどうかは、むしろ偶
然に依存していることから明らかである２時間がかかる
上に、反射を減少させる処理の膜を破損する危険がある
。この過程を再現可能な結果を示す如く自動化すること
は不可能である。

本発明の目的は、超音波対物レンズの前面を清掃しそし
て湿らすことが速くそして確実に実施可能である様な方
法と該方法を実施するために適合した装置とを提供する
ことであり、その際該装置の作業経過および該装置の操
作も自動化することが可能になっているものである。

上記の目的は本発明により、清掃しセして／または湿ら
せる液体の細い射出線がレンズ前面に向って導かれてい
ることにより達成される。

この際、脈動する射出線が使用されるのが有利である。

更に超音波対物レンズは、清掃過程の間、液体の射出線
に対して直交する方向に振動することも可能である。清
掃液および湿らすだめの液として、蒸溜水を使用するの
が合目的である。反射波をとらえる超音波対物レンズの
場合には、清掃過程の間侶号出力端に生起する電気信号
が測定され、そして信号の強さに依存して清掃の終了が
決定される。

上記の方法を実施するための本発明による装置は、次の
様な特徴を備えたものである。即ち、レンズの前面に向
けられたノズルを備え、該ノズルは導管を介して、清掃
および／または湿らせる液体の貯蔵容器に結合されてい
ること、および該導管の内部にはポンプが嵌込まれてお
、す、該ポンプは液体に圧力を加えてノズル開口から押
し出すという特徴を備えたものである。ノズルはその際
レンズ前面の下部に配置され、上方に向けられ、そして
液体を受は集める容器に囲まれている。この際、吸引導
管が液体を受は集める容器に接１ｒ；１：されるのが合
目的である。ノズル導管と吸引導管とに結合可能であり
、そしてノズル導管の内部には高圧を、吸引導管の内部
には低圧を生成させる様なポンプを用いるのが好都合で
ある。このポンプは、また脈動する高圧および低圧を生
成することも可能である。液体を受は集める容器の代り
に、ノズル開口はまた吸引溝により同心的に囲まれ、該
溝の内部には清掃過程の間吸引の流れが形成されること
も可能である。本発明の装置のノズルを含む部分は、旋
回装置に固定することが可能であり、該旋回装置には衝
き当てが付設され、この衝き当てに衝き当った位置で、
ノズルが清掃すべき又は湿らすべきレンズの前面に向き
合う様になっているが合目的である。更に操作を自動化
するため、旋回装置はモーターによる駆動装＃全備える
ことが可能である。ノズル開口の直径は、清掃すべきレ
ンズの前面の直径よりもいくらか大きい様に選択サレる
。プログラムによって清掃および／ｌたは湿らす過程の
経過を自動的に操作することが可能である。

本発明による装置の実施例を、添附図面を用いて記述す
る。

第１図において、スタンド１０に保持アーム１１が固定
され、該保持アームは、凹面の球面に形成された前面１
３を有する超音波対物レンズＩｎ担持している。保持ア
ーム１１の内部には振動装置１４が組み込まれており、
該振動装置により超音波対物しンズ１２が矢印の方向に
振動させられる。

清掃しそして湿らす装置はノズル１５がら成り、該ノズ
ルの開口１６は超音波対物レンズの前面に向けられてい
る。ノズル１５には、可撓ノズル導管１７を介して清掃
液又は湿らす液が導かれている。ノズル１５は液体を受
は集める容器１８に囲まれ、該容器は流出開口１９を有
し、該流出開口に可撓吸引導管２０が接続されている。

ノズル１５および液体を受は集める容器１８は相互に固
く結合され、そして旋回腕２１上に配置され、該旋回腕
は軸２２のまわりに旋回可能になっている。例えば、こ
の軸は、スタンド１０に固定されたモーター２３の軸で
あることイ）可能である。

第２図に示した平面図は、清掃しそして湿らす装置が音
波顕像鏡装置の傍に旋回して引き出さｆｔた状態で示さ
れており、該顕微鏡装置には、例えばスタンド１０に固
定されている対象物載物台も付設されているのであるが
、それらは保持アーム１１に覆われているので図示され
ていない。旋回腕２１に対して、衝き当て２４が設けら
れている。旋回腕２１がこの衝き当て２４に接触してい
る時、ノズルの開口１６は音波顕微鎖の軸２５に合致す
る位置にある。

可撓管１７および２０はポンプ２６に結合し、該ポンプ
は貯蔵容器２７から液体をノズルの中に押し込み、そし
て液体を受は集める容器１８の内部の液体を容器！８の
中に導く。ポンプ２６の作動態様は、例えばノズル導管
１７の内部には周期的な高ＦＦｋ、そして吸引導管２０
の内部には周期的な低圧を発生させる様なものである。

この様にして清掃液体がノズル開口１６から脈動する射
出線として放出される。

第３図に示したブロック結線図は、例えばマイクロプロ
セッサ−２９ヲ介してプログラムにより操作される全自
動装置を示す。スタート押し釦３０により、旋回装置２
し′２２のためのモーター２３が衝き当て２４の方向に
旋回させられ、そしてスイッチ３１に接触して停止させ
られる。次に、ポンプ２６およ。

び振動子１４が作動させられる。ノズル１６ヲ通過シて
、液体の射出線が超音波対物レンズ１２のレンズ前面に
向って押し出される。対物レンズの表面から滴シ下ちる
液体は、液体を受は集める容器１８の中で集められ、そ
してポンプにより吸引される。

対物レンズ１２の出力端３２の所で得られる、ピエゾ電
気変換装置により変換された超音波信号がマイクロプロ
セッサ−２９に与えられ、該プロセンサーは、適合した
強さの信号が入力した時に、先づポツプ２６および振動
子１４の作動を止め、そしてその後でモーター２３を作
動させ、該モーターは旋回腕２１ｉ衝き当て面３３の方
向に旋回させる。このｉｒｉ　Ｖｃ液接触た時、スイッ
チ３４が清掃装置の運転全停止する。

ノズル開口１６は、第１図に示されている様に、清掃す
べき前面１３と非常に僅かな距離を隔てて位置するから
、清掃装置が旋回して引き出された後に、使用された液
体の一滴が前面に付着して残っており、従って対象物は
自動的に湿らされる。専ら蒸溜水が清掃と液浸のために
用いられるから、従って清掃と湿らすこととは一行程で
行われる。

ノズル１６から放出される射出線の直径は、第１図から
明らかな様に、凹面の球面として形成されている前面１
３の直径よりもいくらか太きい。従つてこの装置が旋回
して停止した時の位置の一定量の公差が許され、そして
更に、超音波対物レンズを旋回した時、清掃すべき面１
３に何時も射出線が衝き当っていることが確実になって
いる。液体の射出線の方向に直交する方向の対象物の運
動は好ましいことであるが、本発明の装置の機能の前提
となっているものではない。本発明の場合には、意外に
も、射出線の僅かな子方と射出線の内部に存在し又は射
出線がレンズの表面に衝き当った時と種々異なる反射に
より発生する渦のみが、清掃を実施しそして気泡を凹面
状の球面から押し出すものであることが判明した。更に
最初の基本的な清掃が行われた後では、数日の作業中断
時間を隔てた後での必要な清掃時間は、基本的な清掃時
間に比べて明らかに少ないことが確認される。

添附図に示されている実施例は、例として、対象物の上
方に配置されている反射波をとらえて作動する超音波対
物レンズを使用している。従って、清掃装置は対物レン
ズの下方に旋回挿入され、そして対象物から滴下する清
掃液が簡単に一つの容器の中に受けられ集められる。し
かし、また逆方向の使用方法も可能である。その場合に
は、清掃液が超音波対物レンズの枠の中に流れ込むのを
避けるため、ノズル開口１６のまわり金取り囲んで吸引
溝が配置され、該溝の内部ではポンプ２６により十分な
低圧が形成され、そのことにより清掃液が対物レンズか
ら吸引される様になっている。放射と吸引の間の適当な
時間的同調により、清掃過程が終了してもなお液の一滴
が前面１３ｉ庁らせている様にすることが可能である。

前面１３と伝達媒質との間の超音波的接触の電気的測定
が不可能な超音波対物レンズを使用する場合には、清掃
過程に対して経験的に定められた時間を与えてやること
が可能である。この時間は、例えばマイクロプロセッサ
−２９に設定される。この時間は、如何なる場合でも、
レンズ表面全体を機械的に拭くために必要な時間よシも
少ないことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は作業位置にある状態の本発明による清掃装置の
１部を断面にて示す図、ゝ第２図は第１図の平面図、第
３図は全自動清掃１置のブロック結線図である。 １２・・・超音波対物レンズ １３・・・レンズ前面 １５・・・ノズル １６・・・ノズルの開口 １７・・・ノズル導管 １８・・・液体を受は集める容器 ２０・・・吸引導管 ２１・・・旋回腕 ２２・・・軸 ２３・・・モーター ２４・・・衝き当て ２６・・・ポンプ ２７・・・貯蔵容器 ２９−・・マイクロプロセッサ−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１超音波対物レンズの前面を清掃しそして湿らすた
   めの方法において、清掃しそして／または湿らせる液体
   の細い射出線がレンズの前面（１３）に向けられている
   ことを特徴とする方法。 （２）液体の脈動する射出線がレンズの前面（１３）に
   向けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 （３）超音波対物レンズ（１２）が、清掃過程の間、液
   体の射出線に対して横に振動すること全特徴とする、特
   許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 （４）蒸溜水を用いて清掃しそして湿らせることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項から第３項までのうちのい
   ずれか一つに記載の方法。 （５１反射波をとらえる超音波対物レンズ（１２）の場
   合には、清掃過程の開信号出力端に生起する電気信号が
   測定され、そして信号の強さに依存して清掃の終了が決
   定されることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第
   ４項までのうちのいずれか一つに記載の方法。 （６）　　超音波対物レンズの前面を清掃しそして湿ら
   す装置に於て、レンズの前面（１３）に向けられたノズ
   ル（１５／１６）を備え、該ノズルが導管（１７）を介
   して、清掃および／または湿らせる液体の貯蔵容器（２
   ７）に結合されており、そして該導管（１７）にポンプ
   （２６）　’！ｚ取付け、このポンプが液体に圧力を加
   えてノズル開口（１６）から押し出すことを特徴とする
   装置。 （７）　　ノズル（１５／１６）がレンズの前面（１３
   ）の下部に土向きに配置され、そして液体を受は集める
   容器（１８）に囲まれていることを特徴とする特許請求
   の範囲第６項記載の装置。 （８）　　液体を受は集める容器（１８）に吸引導管（
   ２０）が接続されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第７項記載の装置。 （９）　　ノズル導管（１７）と吸引導管（２０）とに
   結合可能でありそしてノズル導管の内部には過圧を、吸
   引導管の内部には負圧を生成させるポンプ（２６）を設
   けたことを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の装置
   。 （Ｎｏ）ポンプ（２６）が脈動する過圧又は負圧を生成
   することを特徴とする特許請求の範囲第９項記載の装置
   。 （１１）ノズル開口（１６）が吸引溝により同心的に囲
   まれ、該溝の内部に叫清掃過程の間吸引の流れが形成さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第６項から第１Ｏ
   項のうちいずれか一つに記載の装置。 （１２）　／ス＃（１５／１６）　　を含む部分が旋回
   装置（２１，２２）に固定されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項から第１１項壕でのうちのいずれ
   か一つに記載の装置。 （１３）旋回装置（２１，２２）に衝き当て（２４）が
   付設され、この衝き当てに当った位置で、ノズル（１６
   ）が清掃すべき又は湿らすべきレンズの前面（１３）に
   向き合うことを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載
   の装置。 （１４）旋回装置（２１，２２）がモーターによる駆動
   装置（２３）’に備えたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１２項または第１３項に記載の装、＠。 （１５）ノズル開口（１６）の直径が清掃すべきレンズ
   の前面（１３）の直径よシもいくらか大きい様に選択さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第６項から第１４
   項までのうちいずれか一つに３ｅ載の装置。 （１６）清掃および／または湿らす自動的過程をプログ
   ラムにより自動的に操作するプロセッサー（２９）が用
   いられたことを特徴とする特許請求の範囲第６項から第
   １５項までのうちのいずれか一つに記載の装置。